[发明专利]一种测定纳米-微米带电荷颗粒比表面积的方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米-微米颗粒的性能测定领域，具体涉及一种测定纳米-微米带电荷颗粒比表面积的方法。

背景技术

比表面积是纳米-微米颗粒至关重要的表面性质参数，其大小与颗粒的粒径、形状、表面缺陷及孔结构密切相关。比表面积的大小对物质其它的许多物理及化学性能会产生很大影响，特别是对于纳米-微米级颗粒，比表面积成为衡量物质性能的重要参量。在许多的行业应用中，如石墨、电池、稀土、陶瓷、氧化铝、化工等行业及高效粉体材料的研发、生产、分析、监测等都要检测比表面积。因此，为了对比表面积准确有效的测定，其方法研究具有重要的意义。

现有技术中，对于物质比表面积的测定，已有多种测定方法，如通常采用的惰性气体吸附法、离子负吸附法、乙二醇乙醚吸附法或甘油吸附法等等，都基于Langmuir吸附理论或BET吸附理论。但是Langmuir公式有三个假设：(1)表面是均一的；(2)吸附分子间无相互作用；(3)吸附限于单分子层。虽其应用广泛，但假设条件与实际情形不符。BET多分子吸附理论是迄今规模最大，影响最深，应用最广的吸附理论，但是它在定量方面不成功，并且操作时间太长、误差较大。因此同一种物质采用这些不同的测定方法，其结果往往相差十分悬殊。并且，目前比表面积的测定都只能在固相下进行测定，但大多数过程都是在液相条件下发生，将固相测定结果应用于液相是不合适的。因此实现液相下比表面积的测定是非常有必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种测定纳米-微米带电荷颗粒比表面积的方法，实现颗粒比表面积的原位测定。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种测定纳米-微米带电荷颗粒比表面积的方法，包括以下步骤：

(1)选定两种指示离子A^a+、B^b+，对应的阴离子分别为C^c-、D^d-，所述对应的阴离子C^c-、D^d-与A^a+、B^b+形成的化合物为A_cC_a和B_dD_b；所述指示离子A^a+、B^b+为非专性吸附阳离子，a、b、c和d为1或2，A_cC_a和B_dD_b为水溶性盐；

(2)测定纳米-微米带电荷颗粒表面电荷总量，记为N_∞，单位mol/g；

(3)测定平衡体系中指示离子的浓度，分别记为f_A、f_B，根据f_C＝a/c*f_A、f_D＝b/c*f_B计算对应阴离子C^c-、D^d-的浓度，记为f_C、f_D；

(4)将步骤(2)测得的表面电荷总量和步骤(3)测得的离子浓度代入下列式，计算指示离子A^a+、B^b+在纳米-微米颗粒表面的吸附量，分别记为N_A和N_B；

N_B＝[V⁰_Bf⁰_B—f_B(V⁰_B+V_l)]/m

N_A＝(N_∞-bN_B)/a

其中V⁰_B为B^b+离子起始体积，单位为L；f⁰_B为B^b+离子起始浓度，单位mol/L；V_l为沉淀间歇水体积，单位L；m为纳米-微米颗粒样品的质量，单位为g；